JP7461147B2 - Sheet material and tray using same - Google Patents

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Description

本発明は、シート材およびこのシート材を用いて成形されるトレイに関する。 The present invention relates to a sheet material and a tray formed using this sheet material.

従来、食品の容器や日用品などを収納する容器として樹脂を用いて成形したものが大量に出回っている。このような容器を形成するシート材として、容器に成形する際の加工性、例えば深絞り性や巻取り性など、また剛性や印刷性等が求められている。 Conventionally, there are a large number of containers made of resin that are used to store food and daily necessities. The sheet material used to form such containers is required to have processability when forming the container, such as deep drawability and rollability, as well as rigidity and printability.

一例として、フィラー入りの熱可塑性樹脂層を積層してなる多層シートが提案されている(特許文献1)。この公報によれば、無機質充填材5~30重量%が配合されたゴム変性ポリスチレンからなる基層と、ポリスチレンにスチレン-ブタジエンブロック共重合体を5~20重量%配合した印刷面を有する透明な表面層とを備えた樹脂積層体シートが提案されている。この樹脂積層体シートによれば、深絞り性や焼却性に優れ、しかも平滑性に優れた表面外観を有する樹脂積層体シートが得られるものの、この樹脂積層体シートから容器等を成形する際に、その成形方法によっては、亀裂や破断等が生じ易いという問題があった。特に、フィルムを貼り合わせていると共に無機質充填材として実際上はタルクのみを用いているため、樹脂積層体シートを製造したり、或いはこの樹脂積層体シートから容器等を成形する際に、亀裂や破断等が生じ易い。また、タルクに代えて炭酸カルシウムを用いた場合には剛性が低下してしまう。 As an example, a multilayer sheet formed by laminating thermoplastic resin layers containing a filler has been proposed (Patent Document 1). According to this publication, a resin laminate sheet is proposed that includes a base layer made of rubber-modified polystyrene blended with 5 to 30% by weight of an inorganic filler, and a transparent surface layer having a printed surface made of polystyrene blended with 5 to 20% by weight of a styrene-butadiene block copolymer. This resin laminate sheet provides a resin laminate sheet with excellent deep drawability and incineration properties, as well as a smooth surface appearance. However, when this resin laminate sheet is molded into a container or the like, cracks and breaks are likely to occur depending on the molding method. In particular, because a film is laminated and only talc is actually used as the inorganic filler, cracks and breaks are likely to occur when the resin laminate sheet is manufactured or when a container or the like is molded from this resin laminate sheet. In addition, when calcium carbonate is used instead of talc, the rigidity is reduced.

そこで、ポリスチレン樹脂を主とする樹脂成分中に、タルクと炭酸カルシウムとの混合物を添加してなる樹脂組成物よりなる内層の両面に、ポリスチレン樹脂等の樹脂よりなる外層を積層してなる多層共押出シートであって、外層のそれぞれの厚みが全層厚みの3重量%以上としたものが提案されている(特許文献2)。この公報によれば、ポリスチレン樹脂又は該ポリスチレン樹脂とポリオレフィン樹脂との混合物からなる樹脂成分に、タルク及び炭酸カルシウムを添加してなる樹脂組成物よりなる内層(A)の両面に、ポリスチレン樹脂及び/又はポリオレフィン樹脂よりなる外層(B)を積層してなる多層共押出シートであって、外層(B)のそれぞれの厚みが全層厚みの3重量%以上であるポリスチレン系樹脂多層シートが提案されている。 Therefore, a multi-layer co-extruded sheet has been proposed in which outer layers made of resin such as polystyrene resin are laminated on both sides of an inner layer made of a resin composition in which a mixture of talc and calcium carbonate has been added to a resin component mainly made of polystyrene resin, and the thickness of each of the outer layers is 3% by weight or more of the total layer thickness (Patent Document 2). According to this publication, a multi-layer co-extruded sheet has been proposed in which outer layers (B) made of polystyrene resin and/or polyolefin resin are laminated on both sides of an inner layer (A) made of a resin composition in which talc and calcium carbonate have been added to a resin component made of polystyrene resin or a mixture of said polystyrene resin and polyolefin resin, and the thickness of each of the outer layers (B) is 3% by weight or more of the total layer thickness.

しかしながら、この公報によれば、タルクと炭酸カルシウムを合わせた配合比率が、多層シート全体の15重量%以上、好ましくは30~50重量%とされており、多量に樹脂が配合されている。樹脂成分が多いと、リサイクルマークが必要となり、地方自治体毎に廃棄処理が異なるという問題があった。 However, according to this publication, the combined ratio of talc and calcium carbonate is 15% by weight or more, and preferably 30 to 50% by weight, of the entire multilayer sheet, and a large amount of resin is blended in. If the resin content is high, a recycle mark is required, and there is a problem that waste disposal procedures differ depending on the local government.

また、上記公報はポリスチレン系樹脂多層シートであり、ポリスチレン系樹脂を前提としているところ、本発明者らが試験したところ、ポリスチレン系樹脂でトレイを成形すると、耐熱性が低いことが判明した。また耐油性や耐薬品性も低く、コストが高くなることから、食品用のトレイのように油を含んでいる食品や加熱する用途には不適となる。加えて、耐衝撃性も他の樹脂材と比べて劣るため、長距離を搬送する際に内包物の破損や型崩れを生じる懸念もあった。 Further, the above publication describes a polystyrene-based resin multilayer sheet and is based on the assumption that polystyrene-based resin is used, but when the present inventors conducted tests, it was found that when the tray was molded from polystyrene-based resin, the heat resistance was low. It also has low oil resistance and chemical resistance, and is expensive, making it unsuitable for food products containing oil or heating applications, such as food trays. In addition, since its impact resistance is inferior to that of other resin materials, there were concerns that the contents would be damaged or lose their shape when transported over long distances.

特開平4-341842号公報Japanese Patent Application Publication No. 4-341842 特許3542363号公報Patent No. 3542363

本発明は、このような背景に鑑みてなされたものである。本発明の目的の一は、一般ゴミとして廃棄が容易であり、かつ耐熱性を高めたシート材及びこれを用いたトレイを提供することにある。 The present invention was made in light of this background. One of the objects of the present invention is to provide a sheet material that is easy to dispose of as general waste and has enhanced heat resistance, and a tray using the same.

課題を解決するための手段及び発明の効果Means for solving the problem and effects of the invention

上記目的を達成するために、本発明の第1の側面に係るシート材によれば、中間層と、前記中間層の表面と裏面にそれぞれ形成された一対の表面層とを備える多層構造の樹脂製のシート材であって、前記表面層が、ポリプロピレン系樹脂よりなる樹脂層であり、前記中間層が、炭酸カルシウムと、タルクと、ポリプロピレン樹脂又はポリエチレン系樹脂を含み、シート全体における炭酸カルシウムとタルクを合わせた配合比率が50重量%を超え、75重量%以下である構成である。上記構成により、炭酸カルシウムとタルクを組み合わせたことで、加工性と剛性に優れたシート材を実現できる。また耐熱性、耐寒性、耐候性に優れたシート材を実現できる。
In order to achieve the above object, a sheet material according to a first aspect of the present invention has a multilayer resin structure including an intermediate layer and a pair of surface layers formed on the front and back surfaces of the intermediate layer, respectively. The surface layer is a resin layer made of a polypropylene resin, the intermediate layer contains calcium carbonate, talc, and a polypropylene resin or a polyethylene resin , and the calcium carbonate and polyethylene resin in the entire sheet are The composition has a composition in which the combined ratio of talc is more than 50% by weight and not more than 75% by weight . With the above configuration, a sheet material with excellent workability and rigidity can be realized by combining calcium carbonate and talc. In addition , sheet materials with excellent heat resistance, cold resistance, and weather resistance can be realized.

また、本発明の第2の側面に係るシート材によれば、上記構成に加えて、前記中間層、ポリスチレン系樹脂を含んでいない。上記構成により、シート材の耐熱性を高めることができ、加熱される用途、例えば食品用トレイなどに好適となる。特にポリスチレンを含まないことで、耐熱性を高め、耐衝撃性を改善し、耐油性や耐薬品性を向上でき、コストを安価にできる。
Further, according to the sheet material according to the second aspect of the present invention, in addition to the above configuration, the intermediate layer does not contain polystyrene resin. With the above configuration, the heat resistance of the sheet material can be increased, making it suitable for applications that require heating, such as food trays. In particular, by not containing polystyrene, it can increase heat resistance, improve impact resistance, improve oil resistance and chemical resistance, and reduce costs.

さらに本発明の第の側面に係るシート材によれば、上記いずれかの構成に加えて、前記中間層における炭酸カルシウムとタルクの配合比率を、1:1~1:10とできる。上記構成により、炭酸カルシウム単体では剛性が相対的に低いというシートの剛性の問題を、タルクの比率を多くすることで解消できる。
Furthermore , according to the sheet material according to the third aspect of the present invention, in addition to any of the above configurations, the blending ratio of calcium carbonate and talc in the intermediate layer can be 1:1 to 1:10. With the above configuration, the problem of sheet rigidity, where calcium carbonate alone has relatively low rigidity, can be solved by increasing the ratio of talc.

さらにまた、本発明の第の側面に係るシート材によれば、上記いずれかの構成に加えて、各表面層の厚さを、前記中間層の厚さの1%~50%とできる。
Furthermore, according to a fourth aspect of the present invention, in addition to any one of the above configurations, the thickness of each surface layer can be set to 1% to 50% of the thickness of the intermediate layer.

さらにまた、本発明の第の側面に係るシート材によれば、上記いずれかの構成に加えて、シート全体の厚さを200μm~800μmとすることができる。
Furthermore, according to the sheet material according to the fifth aspect of the present invention, in addition to any one of the above configurations, the thickness of the entire sheet can be set to 200 μm to 800 μm.

さらにまた、本発明の第の側面に係るシート材によれば、上記いずれかの構成に加えて、前記中間層の厚さを100μm~780μmとすることができる。
Furthermore, according to the sheet material according to the sixth aspect of the present invention, in addition to any of the above configurations, the thickness of the intermediate layer can be 100 μm to 780 μm.

さらにまた、本発明の第の側面に係るシート材によれば、上記いずれかの構成に加えて、前記表面層をホモポリマー、ブロックコポリマー、ランダムコポリマーのいずれかで構成できる。
Furthermore, according to the sheet material according to the seventh aspect of the present invention, in addition to any of the above structures, the surface layer can be formed of a homopolymer, a block copolymer, or a random copolymer.

さらにまた、本発明の第の側面に係るシート材によれば、上記いずれかの構成に加えて、前記炭酸カルシウムが球状であり、その平均粒径を1μm~20μmとできる。
Furthermore, according to the sheet material according to the eighth aspect of the present invention, in addition to any of the above configurations, the calcium carbonate is spherical and has an average particle size of 1 μm to 20 μm.

さらにまた、本発明の第の側面に係るシート材によれば、上記いずれかの構成に加えて、シート全体で、炭酸カルシウム1重量%~25重量%、タルク25重量%~50重量%、ブロックコポリマー20重量%~40重量%、低密度ポリエチレン10重量%~25重量%又は高密度ポリエチレン10重量%~25重量%とすることができる。
Furthermore, according to a sheet material according to a ninth aspect of the present invention, in addition to any one of the configurations described above, the entire sheet can contain 1% by weight to 25% by weight of calcium carbonate, 25% by weight to 50% by weight of talc, 20% by weight to 40% by weight of block copolymer, 10% by weight to 25% by weight of low-density polyethylene, or 10% by weight to 25% by weight of high-density polyethylene.

さらにまた、本発明の第10の側面に係るシート材によれば、食品用のトレイとして用いることができる。 Furthermore, the sheet material according to the tenth aspect of the present invention can be used as a tray for food.

本発明の一実施形態に係るシート材を示す拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a sheet material according to an embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのシート材およびこのシート材を用いて成形される容器を例示するものであって、シート材およびこのシート材を用いて成形される容器を以下のものに限定するものではない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される素材を、実施の形態の素材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている素材、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。
[実施形態1]
(シート材30)
Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings. However, the examples shown below are illustrative of a sheet material and a container formed using this sheet material for embodying the technical idea of the present invention. The container to be molded is not limited to the following. Furthermore, this specification does not in any way limit the materials shown in the claims to the materials of the embodiments. In particular, the materials, shapes, relative positions thereof, etc. described in the embodiments are not intended to limit the scope of the present invention solely thereto, unless otherwise specified, and are merely illustrative examples. Note that the sizes, positional relationships, etc. of members shown in each drawing may be exaggerated for clarity of explanation. Furthermore, each element constituting the present invention may be configured so that a plurality of elements are made of the same member so that one member serves as a plurality of elements, or conversely, the function of one member may be performed by a plurality of members. It can also be accomplished by sharing.
[Embodiment 1]
(Sheet material 30)

本発明の実施形態1に係るシート材の拡大断面図を図1に示す。この図に示すシート材30は、中間層32の表面にそれぞれ表面層31を積層した積層体としている。このシート材は、真空成形に適した材質であり、食品用のトレイ等に好適に利用できる。なお一般にJIS規格ではシートを厚さ250μm以上、フィルムを厚さが250μm未満と区別しているところ、本明細書においては厚さ250μm未満のものも含めて「シート材」と呼ぶ。 An enlarged cross-sectional view of the sheet material according to the first embodiment of the present invention is shown in FIG. 1. The sheet material 30 shown in this figure is a laminate in which a surface layer 31 is laminated on each surface of an intermediate layer 32. This sheet material is suitable for vacuum forming and can be suitably used for food trays and the like. Generally, JIS standards distinguish between sheets having a thickness of 250 μm or more and films having a thickness of less than 250 μm, but in this specification, the term "sheet material" also includes those having a thickness of less than 250 μm.

真空成形は、シートまたは板状の熱可塑性樹脂に熱をかけることで軟化させ、それを凸または凹型に押さえつけて熱可塑性樹脂と型の間の空気を下から吸うことで真空に近い状態を作り出し、型に熱可塑性樹脂を密着させて、所望の形状を作り出す成形法である。金型制作コストが安い、試作品を短期間で作れ、試作費用も安い、大型サイズ、薄肉成形が容易、様々な形状ができる、部分的なデザイン変更が容易、小ロット生産可能といった長所を有し、例えば部品トレイ、搬送トレイ、樹脂カバー、食品トレイ、食品パック、形状の簡単なスポイラーやオートバイのカウリング等の製造に用いられている。 Vacuum forming involves applying heat to a sheet or plate of thermoplastic resin to soften it, pressing it into a convex or concave mold, and creating a near-vacuum state by sucking the air between the thermoplastic resin and the mold from below. , is a molding method in which a thermoplastic resin is brought into close contact with a mold to create the desired shape. It has the advantages of low mold production costs, the ability to make prototypes in a short period of time, low prototyping costs, large size, easy thin-wall molding, various shapes, easy partial design changes, and small-lot production. For example, it is used to manufacture parts trays, transport trays, resin covers, food trays, food packs, spoilers with simple shapes, motorcycle cowlings, etc.

このような真空成形による成形品には、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリ塩化ビニール(PVC)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(PS)等の熱可塑性樹脂のシートが広く適用されているところ、近年、上記真空成形による成形品には、石油資源の枯渇や廃棄物の処理による環境問題への対応が求められている。そこで本実施形態においては、シート全体における樹脂の比率を半分以下に抑えている。ここでは、無機物の含有比率が50重量%を越えるようにしている。具体的には、シート全体における炭酸カルシウムとタルクを合わせた配合比率が50重量%を越えるようにしている。このように石油由来の熱可塑性樹脂分を少なくしたことで、石油燃料の削減や燃焼時のCO2の削減に寄与する。特に炭酸カルシウムとタルクを組み合わせたことで、加工性と剛性に優れたシート材を実現できる。さらに一般ごみとして廃棄が容易となる。容器包装リサイクル法では、容器包装を構成する素材のうち重量ベースで主要な素材の容器として分類されるので、無機物の含有比率が50重量%を越えるようなシート材を用いて容器を成形すると、斯かる容器はプラスチック製容器包装とは分類されず、引き裂き、あるいは押し潰してコンパクトに小さくまとめて不燃物として簡便に廃棄することができる。このように真空成形用シートに無機物を混合することにより、熱可塑性樹脂の使用量を低減して、廃棄し易く処理の容易な容器を実現できる。
(表面層)
Sheets of thermoplastic resins such as polyethylene terephthalate (PET), polyvinyl chloride (PVC), polyethylene (PE), polypropylene (PP), and polystyrene (PS) are widely used for such vacuum-formed products. However, in recent years, molded products made by vacuum forming have been required to address environmental issues such as the depletion of petroleum resources and the disposal of waste. Therefore, in this embodiment, the ratio of resin in the entire sheet is suppressed to less than half. Here, the content ratio of inorganic substances is set to exceed 50% by weight. Specifically, the total blending ratio of calcium carbonate and talc in the entire sheet is set to exceed 50% by weight. By reducing the amount of petroleum-derived thermoplastic resin in this way, it contributes to the reduction of petroleum fuel and CO 2 during combustion. In particular, by combining calcium carbonate and talc, it is possible to create sheet materials with excellent workability and rigidity. Furthermore, it is easier to dispose of it as general waste. According to the Containers and Packaging Recycling Law, containers and packaging are classified as main material containers based on weight among the materials that make up containers and packaging, so if containers are formed using sheet materials that contain more than 50% by weight of inorganic substances, Such containers are not classified as plastic containers and packaging, and can be easily disposed of as nonflammable materials by tearing or crushing them into a compact size. By mixing an inorganic substance into the vacuum forming sheet in this way, the amount of thermoplastic resin used can be reduced, and a container that can be easily disposed of and processed can be realized.
(Surface layer)

中間層は、炭酸カルシウムとタルクと樹脂を含んでいる。一方、表面層31には、ポリプロピレン系樹脂を含む。一般に炭酸カルシウムを含有させることで、耐酸性が低下する。そこで、中間層の両面にポリプロピレン樹脂よりなる表面層を設けることで、シート材30の耐酸性を向上できる。特に、シート材を真空成形により食品用トレイなどに適用する場合、食品に触れた際に酸でシート材中の炭酸カルシウムが溶出する事態を回避できる。 The intermediate layer contains calcium carbonate, talc, and resin. On the other hand, the surface layer 31 contains a polypropylene resin. In general, the inclusion of calcium carbonate reduces acid resistance. Therefore, by providing a surface layer made of polypropylene resin on both sides of the intermediate layer, the acid resistance of the sheet material 30 can be improved. In particular, when the sheet material is applied to food trays and the like by vacuum forming, it is possible to prevent calcium carbonate in the sheet material from being eluted by acid when it comes into contact with food.

好ましくは、表面層はポリプロピレン系樹脂のみで構成する。ポリエチレン系樹脂を表面層31に含まないことで、耐熱性を向上できる。本発明者らの行った試験によれば、表面層31にLLDPE(直鎖状低密度ポリエチレン)などのポリエチレン系樹脂が含まれると、その分だけ耐熱性が低下するとの知見を得た。そこで、表面層からポリエチレン系樹脂を排除することで、耐熱性を向上させている。 Preferably, the surface layer is made of only polypropylene-based resin. By not including polyethylene-based resin in the surface layer 31, heat resistance can be improved. According to tests conducted by the present inventors, it was found that if the surface layer 31 contains a polyethylene-based resin such as LLDPE (linear low density polyethylene), the heat resistance decreases accordingly. Therefore, by excluding polyethylene-based resin from the surface layer, heat resistance is improved.

特に低温保存用食品容器は、冷凍食品や冷蔵食品を収納した状態で販売された後、容器に入れたままオーブンや電子レンジで加熱されることがあるため、熱で容器が溶融しないよう耐熱性も求められる。その一方で、冷凍食品のような低温保存用の食品容器には耐寒性も求められる。そこで、耐寒性を維持しつつも、耐熱性を高めるようにポリエチレン系樹脂を表面層に含めず、ポリプロピレン系樹脂のみで表面層31を構成することで、耐熱性と耐寒性を両立させている。 In particular, food containers for low-temperature storage are sometimes heated in ovens or microwaves after being sold with frozen or refrigerated foods stored in them. is also required. On the other hand, food containers for low-temperature storage such as frozen foods are also required to be cold resistant. Therefore, in order to increase heat resistance while maintaining cold resistance, polyethylene resin is not included in the surface layer, and the surface layer 31 is made only of polypropylene resin, thereby achieving both heat resistance and cold resistance. .

加えて、ポリプロピレン系樹脂の内、b-PP(ブロックコポリマー)を選択して表面層31を構成することで、比重を軽くして軽量化を図ると共に、剛性も高めている。シート材の全体の比重は、1.50以下、好ましくは1.42とする。このような軽量化によって、食品用トレイとして運搬コスト等を低減しつつも、剛性を維持して好適に利用できる。あるいは、表面層31としてh-PP(ホモポリマー)やr-PP(ランダムコポリマー)を用いてもよい。h-PPは剛性や耐熱性に優れている反面、低温衝撃性に劣るものの、エチレンなどのモノマーを共重合することで改善できる。耐衝撃性を向上させたものがb-PPやr-PPである。またヒートシール性を向上させたものがr-PPである。
(中間層)
In addition, by selecting b-PP (block copolymer) from among polypropylene-based resins to form the surface layer 31, the specific gravity is reduced to reduce the weight and the rigidity is increased. The specific gravity of the entire sheet material is 1.50 or less, preferably 1.42. This weight reduction allows the sheet to be used as a food tray while maintaining its rigidity and being suitable for use. Alternatively, h-PP (homopolymer) or r-PP (random copolymer) may be used as the surface layer 31. h-PP has excellent rigidity and heat resistance, but is inferior in low-temperature impact resistance, which can be improved by copolymerizing a monomer such as ethylene. b-PP and r-PP have improved impact resistance. r-PP has improved heat sealability.
(Middle class)

中間層には、炭酸カルシウムとタルクと樹脂とを含んでいる。炭酸カルシウムを含有させることで、耐寒性を向上でき、冷凍食品用のトレイ等に好適に利用できる。 The middle layer contains calcium carbonate, talc, and resin. The inclusion of calcium carbonate improves cold resistance, making it suitable for use in trays for frozen foods, etc.

炭酸カルシウムは、球状の粉末とし、好ましくはその平均粒径を、1μm~20μmとする。本実施形態においては、平均粒子径を4μmとしている。平均粒径はレーザー回折法により測定されたメジアン径(D50)とする。なお、測定には日機装株式会社製マイクロトラック(バージョン10.5.4-236B)を用いた。中間層に炭酸カルシウムを用いることで剛性を増し、真空成形時にドローダウンに対する耐性を持たせ、成形性に優れたシート材とできる。また上述の通り、シート材の中間層を樹脂製の表面層で覆うことで耐酸性を高めることができる。この構成により、シート材に直接、酸を含む食品が触れても問題なく利用でき、食品用のトレイとして好適に利用可能となる。その一方で、炭酸カルシウムのみでは剛性が低下する。そこで本実施形態に係るシート材では、中間層にさらにタルクを配合することで、剛性を向上させて成形性を担保している。これにより打抜き加工なども容易となって、打ち抜かれたトレイの形状を安定的に維持できる。 Calcium carbonate is made into a spherical powder, and preferably has an average particle size of 1 μm to 20 μm. In this embodiment, the average particle diameter is 4 μm. The average particle size is the median diameter (D50) measured by laser diffraction method. Note that Microtrack (version 10.5.4-236B) manufactured by Nikkiso Co., Ltd. was used for the measurement. The use of calcium carbonate in the intermediate layer increases rigidity and provides resistance to drawdown during vacuum forming, resulting in a sheet material with excellent formability. Furthermore, as described above, acid resistance can be increased by covering the intermediate layer of the sheet material with a resin surface layer. With this configuration, the sheet material can be used without any problem even if food containing acid comes into direct contact with the sheet material, and can be suitably used as a food tray. On the other hand, using only calcium carbonate reduces the rigidity. Therefore, in the sheet material according to this embodiment, talc is further blended into the intermediate layer to improve rigidity and ensure moldability. This makes the punching process easier, and the shape of the punched tray can be stably maintained.

また中間層における炭酸カルシウムとタルクの配合比率は、1:1~1:10とすることが好ましい。このような配合比率に調整することで、炭酸カルシウム単体では剛性が相対的に低く、成形し難いという問題を、タルクの比率を多くすることで解消できる。 Further, the blending ratio of calcium carbonate and talc in the intermediate layer is preferably 1:1 to 1:10. By adjusting the blending ratio in this way, the problem that calcium carbonate alone has relatively low rigidity and is difficult to mold can be solved by increasing the talc ratio.

加えて、中間層の樹脂には、ポリスチレン系樹脂を含めていない。これにより、シート材の耐熱性を高めることができ、加熱される用途、例えば食品用トレイなどに好適となる。ポリスチレン系樹脂に変えて、中間層の樹脂には、ポリプロピレン樹脂やポリエチレン系樹脂を使用する。これにより、耐熱性、耐候性に優れたシート材を実現できる。 In addition, the intermediate layer resin does not contain polystyrene resin. As a result, the heat resistance of the sheet material can be increased, making it suitable for applications that require heating, such as food trays. Instead of polystyrene resin, polypropylene resin or polyethylene resin is used for the intermediate layer resin. Thereby, a sheet material with excellent heat resistance and weather resistance can be realized.

各表面層の厚さは、中間層の厚さの1%~50%とすることが好ましい。中間層の厚みが厚ければ、同じ構成であってもPE比率が高くなり耐寒性が向上する。よって、中間層が表面層よりも厚くなるように調整している。またシート材の厚さは、全体で200μm~800μmとすることが好ましい。中間層は、100μm~780μmとすることが好ましい。また表面層は、10μm以上50μm以下とすることが好ましい。これにより、炭酸カルシウムが中間層から表面層に露出し難くできる。
(ポリオレフィン系改質剤)
The thickness of each surface layer is preferably 1% to 50% of the thickness of the intermediate layer. If the intermediate layer is thicker, the PE ratio will be higher and cold resistance will be improved even if the structure is the same. Therefore, the intermediate layer is adjusted to be thicker than the surface layer. The overall thickness of the sheet material is preferably 200 μm to 800 μm. The intermediate layer is preferably 100 μm to 780 μm. The surface layer is preferably 10 μm or more and 50 μm or less. This makes it difficult for calcium carbonate to be exposed from the intermediate layer to the surface layer.
(Polyolefin modifier)

さらに、中間層にポリオレフィン系改質剤を含めてもよい。これにより、耐衝撃性向上等の効果が得られる。ポリオレフィン系改質剤には、エチレン系コポリマーやプロピレン系コポリマーが利用できる。例えば三井化学株式会社製タフマーA(エチレン系コポリマー)、タフマーBL(ブテン系コポリマー)、タフマーPN(プロピレン系コポリマー)等が利用できる。
(着色剤)
Furthermore, the intermediate layer may contain a polyolefin-based modifier. This provides effects such as improved impact resistance. The polyolefin-based modifier may be an ethylene-based copolymer or a propylene-based copolymer. For example, TAFMER A (ethylene-based copolymer), TAFMER BL (butene-based copolymer), TAFMER PN (propylene-based copolymer), etc., manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., may be used.
(Coloring Agent)

さらに、中間層に着色剤を含めてもよい。着色剤には、白色顔料を含むペレット原料等が用いられる。例えば白色マスターバッチ(MB)が好適に利用できる。 Furthermore, a colorant may be included in the intermediate layer. For the colorant, a pellet material containing a white pigment is used. For example, a white master batch (MB) can be suitably used.

中間層32のb-PPの比率は、20~40重量%とでき、好ましくは20重量%~30重量%、より好ましくは20重量%とする。このように中間層32におけるb-PPの比率を表面層31と比べて相対的に下げることで、耐寒性を向上でき、冷凍食品用のトレイとして好適となる。 The ratio of b-PP in the intermediate layer 32 can be 20-40% by weight, preferably 20-30% by weight, and more preferably 20% by weight. By lowering the ratio of b-PP in the intermediate layer 32 relatively to that in the surface layer 31 in this way, the cold resistance can be improved, making it suitable as a tray for frozen foods.

また中間層にはLDPE(低密度ポリエチレン)を加えることが好ましい。これにより耐寒性が向上することが期待でき、更に引張伸び率が向上することも期待できる。 Further, it is preferable to add LDPE (low density polyethylene) to the intermediate layer. This can be expected to improve cold resistance and further improve tensile elongation.

シート材の全体の組成は、炭酸カルシウム1重量%~25重量%、タルク25重量%~50重量%、b-PP20重量%~40重量%、LDPE10重量%~25重量%、乃至はHDPE(高密度ポリエチレン)10重量%~25重量%を基本とし、ポリオレフィン系改質剤0.01~10重量%、着色剤0.01~5重量%追加配合することが好ましい。一例として、中間層の組成を、炭酸カルシウム25重量%、タルク33重量%、b-PP22重量%、LDPE20重量%とし、表面層はb-PPとする。このように構成することで、金型成形に用いた際の形状の再現性を高めたシート材とできる。特にシート材全体としての樹脂成分を低減したことで、打ち抜き易くなり、加工性にも優れる。また食品用トレイなどに形成した際、例えば複数の区画に分割して個別に食品を包装したような態様において、個別に分割するための切り取り線やミシン目を設けている場合、使用者が手で引き裂き易くなって使い勝手の面でも有利となる。
(引張伸び率)
The overall composition of the sheet material is based on 1% by weight to 25% by weight of calcium carbonate, 25% by weight to 50% by weight of talc, 20% by weight to 40% by weight of b-PP, 10% by weight to 25% by weight of LDPE, or 10% by weight to 25% by weight of HDPE (high density polyethylene), and preferably contains 0.01% by weight to 10% by weight of a polyolefin modifier and 0.01% by weight to 5% by weight of a colorant. As an example, the composition of the intermediate layer is 25% by weight of calcium carbonate, 33% by weight of talc, 22% by weight of b-PP, and 20% by weight of LDPE, and the surface layer is b-PP. By configuring in this way, a sheet material with improved reproducibility of the shape when used in mold molding can be obtained. In particular, by reducing the resin content of the entire sheet material, it becomes easier to punch and has excellent processability. Furthermore, when formed into a food tray, for example, in a form in which food is divided into multiple compartments and individually packaged, if cut lines or perforations are provided to separate the compartments, it becomes easier for the user to tear the compartments by hand, which is advantageous in terms of usability.
(Tensile elongation)

またシート材の引張伸び率は、20%~600%とすることが好ましい。これによって真空成形に有利となる。なお本明細書で開示する引張伸び率は、JISに従って測定した。 Further, the tensile elongation rate of the sheet material is preferably 20% to 600%. This is advantageous for vacuum forming. Note that the tensile elongation rate disclosed in this specification was measured according to JIS.

中間層に炭酸カルシウムを用いたことで、引張伸び率を向上させて、真空成形時にシート材を溶融させたときのシートの引っ張り力が強くなり、成形するのに適したシート材とできる。また中間層にタルクを用いたことで剛性を増し、打ち抜き加工後のトレイ積載に必要な強度を持たせ、成形加工性に優れたシート材とできる利点が得られる。
[実施例1、比較例1~4]
By using calcium carbonate in the middle layer, the tensile elongation is improved, and the tensile force of the sheet is increased when the sheet material is melted during vacuum forming, making it suitable for forming. In addition, by using talc in the middle layer, the rigidity is increased, and the sheet material has the strength required for tray loading after punching, which is an advantage of making it into a sheet material with excellent formability.
[Example 1, Comparative Examples 1 to 4]

次に、実施例1~6、比較例1~5としてシート材を作成し、それぞれの厚み、密度、引っ張り応力、伸び率を測定した。この結果を、表1に示す。なお、引っ張り応力、伸び率については、シート製造時の搬送方向(MD方向)、及び搬送方向と直交する方向(TD方向)について、23℃における値をそれぞれ測定した。また、引張伸び率はJIS規格K7161-1:2014(ISO527-1:2012)に従った。 Next, sheet materials were prepared as Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5, and the thickness, density, tensile stress, and elongation rate of each were measured. The results are shown in Table 1. Regarding the tensile stress and elongation rate, the values at 23° C. were measured in the transport direction (MD direction) during sheet production and in the direction perpendicular to the transport direction (TD direction). Further, the tensile elongation rate was in accordance with JIS standard K7161-1:2014 (ISO527-1:2012).

比較例1では株式会社エルパッケージ製の超耐寒PP(PP+PE)、比較例2では環境経営総合研究所製MAPKA(紙51重量%)を用いた。また比較例3~5、実施例1~6は信和プラスチック株式会社製の樹脂配合比の異なるシート材であり、比較例3はタルク26重量%、LLDPE26%、b-PP23重量%、h-PP13重量%、HDPE9重量%、着色MB3重量%、比較例4ではタルク50重量%、b-PP31重量%、LDPE17重量%、着色MB2重量%、比較例5では炭酸カルシウム50重量%、b-PP31重量%、LDPE17重量%、着色MB2重量%、実施例1ではタルク29重量%、炭酸カルシウム22重量%、b-PP31重量%、LDPE18重量%、実施例2ではタルク38重量%、炭酸カルシウム13重量%、b-PP31重量%、LDPE18重量%、実施例3ではタルク47重量%、炭酸カルシウム4重量%、b-PP31重量%、LDPE18重量%、実施例4ではタルク29重量%、炭酸カルシウム22重量%、b-PP31重量%、HDPE18重量%、実施例5ではタルク38重量%、炭酸カルシウム13重量%、b-PP31重量%、HDPE18重量%、実施例6ではタルク47重量%、炭酸カルシウム4重量%、b-PP31重量%、HDPE18重量%をそれぞれ用いた。 In Comparative Example 1, ultra-cold-resistant PP (PP + PE) manufactured by L Package Co., Ltd. was used, and in Comparative Example 2, MAPKA (paper 51% by weight) manufactured by the Environmental Management Research Institute was used. Comparative Examples 3 to 5 and Examples 1 to 6 are sheet materials manufactured by Shinwa Plastic Co., Ltd. with different resin blend ratios. Comparative Example 3 is 26% by weight talc, 26% by weight LLDPE, 23% by weight b-PP, 13% by weight h-PP, 9% by weight HDPE, and 3% by weight colored MB. Comparative Example 4 is 50% by weight talc, 31% by weight b-PP, 17% by weight LDPE, and 2% by weight colored MB. Comparative Example 5 is 50% by weight calcium carbonate, 31% by weight b-PP, 17% by weight LDPE, and 2% by weight colored MB. Example 1 is 29% by weight talc, 22% by weight calcium carbonate, 31% by weight b-PP, and 18% by weight LDPE. In Example 2, 38% by weight of talc, 13% by weight of calcium carbonate, 31% by weight of b-PP, and 18% by weight of LDPE were used; in Example 3, 47% by weight of talc, 4% by weight of calcium carbonate, 31% by weight of b-PP, and 18% by weight of LDPE; in Example 4, 29% by weight of talc, 22% by weight of calcium carbonate, 31% by weight of b-PP, and 18% by weight of HDPE; in Example 5, 38% by weight of talc, 13% by weight of calcium carbonate, 31% by weight of b-PP, and 18% by weight of HDPE; and in Example 6, 47% by weight of talc, 4% by weight of calcium carbonate, 31% by weight of b-PP, and 18% by weight of HDPE were used.

Figure 0007461147000001
Figure 0007461147000001

この結果、伸び率がタルクを添加するほど低下する傾向を示すところ、併せて使用する樹脂としてHDPEよりもLDPEを選択した方が、MD、TDのいずれにおいても伸び率の低下を抑制できることが確認された。また引張応力の低下も、形成などの製造上許容できる範囲に抑え、比較例2の紙に比べて実用上の値を確保できている。さらに比較例2の紙や比較例3のタルクと比べ、厚さを薄くできる。この結果、伸び率がタルクを添加するほど低下する傾向を示し、併せて使用する樹脂としてHDPEよりもLDPEの方が、MD、TDのいずれにおいても伸び率の低下を抑制できることが確認された。このように引張応力が低い方が、弱い力で型に沿わせることができ、成形性に有利となる。このように、実施例に係るシート材が成形性に優れることが裏付けられた。 As a result, it was confirmed that the elongation rate tends to decrease as more talc is added, and that the selection of LDPE rather than HDPE as the resin to be used in combination can suppress the decrease in elongation rate in both MD and TD. The decrease in tensile stress is also suppressed to a range that is acceptable for manufacturing such as forming, and a practical value is ensured compared to the paper of Comparative Example 2. Furthermore, the thickness can be made thinner compared to the paper of Comparative Example 2 and the talc of Comparative Example 3. As a result, it was confirmed that the elongation rate tends to decrease as more talc is added, and that the selection of LDPE rather than HDPE as the resin to be used in combination can suppress the decrease in elongation rate in both MD and TD. In this way, a lower tensile stress allows the sheet to be fitted to a mold with a weaker force, which is advantageous for formability. In this way, it was confirmed that the sheet material of the embodiment has excellent formability.

本発明のシート材は、食品の容器やその他日用品などを収納する容器を成形するシート材として好適に使用される。 The sheet material of the present invention is suitable for use as a sheet material for forming containers for storing food and other daily necessities.

30…シート材
31…表面層
32…中間層
30... Sheet material 31... Surface layer 32... Intermediate layer

Claims (10)

中間層と、
前記中間層の表面と裏面にそれぞれ形成された一対の表面層と
を備える多層構造の樹脂製のシート材であって、
前記表面層が、ポリプロピレン系樹脂よりなる樹脂層であり、
前記中間層が、炭酸カルシウムと、タルクと、ポリプロピレン樹脂又はポリエチレン系樹脂を含み、
シート全体における炭酸カルシウムとタルクを合わせた配合比率が50重量%を超え、75重量%以下である構成であるシート材。
middle class and
A resin sheet material with a multilayer structure comprising a pair of surface layers formed on the front and back surfaces of the intermediate layer,
The surface layer is a resin layer made of polypropylene resin,
The intermediate layer contains calcium carbonate, talc, polypropylene resin or polyethylene resin,
A sheet material having a composition in which the combined blending ratio of calcium carbonate and talc in the entire sheet is more than 50% by weight and less than 75% by weight .
請求項1に記載のシート材であって、
前記中間層、ポリスチレン系樹脂を含まないシート材。
2. The sheet material according to claim 1,
The sheet material, wherein the intermediate layer does not contain a polystyrene-based resin.
請求項1又は2に記載のシート材であって、
前記中間層における炭酸カルシウムとタルクの配合比率が、1:1~1:10であるシート材。
The sheet material according to claim 1 or 2 ,
A sheet material in which the blending ratio of calcium carbonate and talc in the intermediate layer is 1:1 to 1:10.
請求項1~のいずれか一項に記載のシート材であって、
各表面層の厚さが、前記中間層の厚さの1%~50%であるシート材。
The sheet material according to any one of claims 1 to 3 ,
A sheet material in which the thickness of each surface layer is 1% to 50% of the thickness of the intermediate layer.
請求項1~のいずれか一項に記載のシート材であって、
シート全体の厚さが200μm~800μmであるシート材。
The sheet material according to any one of claims 1 to 4 ,
A sheet material whose total sheet thickness is 200 μm to 800 μm.
請求項1~のいずれか一項に記載のシート材であって、
前記中間層の厚さが100μm~780μmであるシート材。
The sheet material according to any one of claims 1 to 5 ,
A sheet material in which the intermediate layer has a thickness of 100 μm to 780 μm.
請求項1~のいずれか一項に記載のシート材であって、
前記表面層が、ホモポリマー、ブロックコポリマー、ランダムコポリマーのいずれかであるシート材。
The sheet material according to any one of claims 1 to 6 ,
The sheet material, wherein the surface layer is any one of a homopolymer, a block copolymer, and a random copolymer.
請求項1~のいずれか一項に記載のシート材であって、
前記炭酸カルシウムが球状であり、その平均粒径が1μm~20μmであるシート材。
The sheet material according to any one of claims 1 to 7 ,
A sheet material in which the calcium carbonate is spherical and has an average particle size of 1 μm to 20 μm.
請求項1~のいずれか一項に記載のシート材であって、
シート全体で、炭酸カルシウム1重量%~25重量%、タルク25重量%~50重量%、ブロックコポリマー20重量%~40重量%、低密度ポリエチレン10重量%~25重量%又は高密度ポリエチレン10重量%~25重量%であるシート材。
The sheet material according to any one of claims 1 to 8 ,
The sheet material is composed of 1% to 25% by weight of calcium carbonate, 25% to 50% by weight of talc, 20% to 40% by weight of block copolymer, 10% to 25% by weight of low density polyethylene, or 10% to 25% by weight of high density polyethylene, based on the entire sheet.
請求項1~のいずれか一項に記載のシート材であって、
食品用のトレイとして用いられるシート材。
The sheet material according to any one of claims 1 to 9 ,
A sheet material used as a food tray.
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